CN218489151U - 一种高精度密封圈自动化装配装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高精度密封圈自动化装配装置，包括三轴机械手，三轴机械手的前侧设置有整料平台，整料平台的顶部设置有导向定位凸台，三轴机械手的左侧设置有封圈上料装置，封圈上料装置的上料端延伸至三轴机械的一侧；三轴机械手的移动端上分别设置有伸缩方向相互垂直的第一双轴伸缩装置与第二双轴伸缩装置，第一双轴伸缩装置的两个伸缩端沿第一方向相互靠近或远离，第二双轴伸缩装置的两个伸缩端沿垂直于第一方向的第二方向相互靠近或远离；第一双轴伸缩装置的两个伸缩端上相向设置有下盖夹爪，第二双轴伸缩装置的两个伸缩端上相向设置有封圈夹爪；本实用新型能够对气体检测仪表的下盖与封圈进行高精度装配，提高了装配效率与装配精度。

Description

一种高精度密封圈自动化装配装置

技术领域

本实用新型属于气体检测仪表装配的技术领域，具体涉及一种高精度密封圈自动化装配装置。

背景技术

气体检测仪表下盖与上盖进行拼合装配之前，需要在下盖的外侧套装封圈，现有的封圈装配一般是通过人工进行装配或通过机械手进行机械装配。通过人工装配虽然工序简单，但是劳动强度大，且通过人工装配难以保证封圈与下盖的装配精度。通过机械手直接拾取封圈并套装在下盖上虽然效率相比人工有所提高，但是封圈和下盖之间的紧密配合要求机械手带动封圈移动需要很高精度，这就导致机械手的移动控制复杂而困难，通常机械手需要带动封圈进行反复移动定位以保证装配精度。

针对传统的人工封圈装配存在的效率低下以及仅通过机械手进行封圈装配存在的控制复杂，定位精度需求难以保证的缺陷，本实用新型公开了一种高精度密封圈自动化装配装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高精度密封圈自动化装配装置，实现对封圈与下盖进行高效高精度装配。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种高精度密封圈自动化装配装置，包括三轴机械手，所述三轴机械手的前侧设置有整料平台，所述整料平台的顶部设置有导向定位凸台，所述三轴机械手的左侧设置有封圈上料装置，所述封圈上料装置的上料端延伸至三轴机械的一侧；所述三轴机械手的移动端上分别设置有伸缩方向相互垂直的第一双轴伸缩装置与第二双轴伸缩装置，所述第一双轴伸缩装置的两个伸缩端沿第一方向相互靠近或远离，所述第二双轴伸缩装置的两个伸缩端沿垂直于第一方向的第二方向相互靠近或远离；所述第一双轴伸缩装置的两个伸缩端上相向设置有下盖夹爪，所述第二双轴伸缩装置的两个伸缩端上相向设置有封圈夹爪。

三轴机械手的右侧设置有下盖上料线，三轴机械手的移动上沿第一方向设置的第一双轴伸缩装置带动下盖夹爪相互靠近，将下盖从下盖上料线夹取并移动放置在整料平台顶部的导向定位凸台，导向定位凸台与下盖的内轮廓配合实现对下盖的定位。然后三轴机械手移动至封圈上料装置的上料端，通过沿第二方向设置的下盖夹爪相互靠近，夹持拾取封圈上料装置的上料端处的封圈，然后将封圈移动至整料平台并套装在下盖的外侧，完成封圈在下盖外侧的安装。封圈安装完成后，通过下盖夹爪重新夹持下盖两侧，通过封圈夹爪夹持封圈，进而将配合好的下盖与封圈移动至下料工位进行下料。

需要说明的是，上述三轴机械手为直接购买的市售现有产品，且三轴机械手并不是本实用新型的改进重点，故其具体结构与使用原理在此不再赘述。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述第一双轴伸缩装置为沿着第一方向设置的第一双轴伸缩气缸，所述第一双轴伸缩气缸的两个伸缩杆的端部上相向设置有下盖夹爪。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述下盖夹爪包括下盖夹爪本体，所述下盖夹爪本体的一端与第一双轴伸缩气缸的伸缩杆的端部连接，所述下盖夹爪本体的另一端的夹持面上设置有聚氨酯垫层。通过设置聚氨酯垫层有效避免下盖夹爪本体与下盖表面接触时对下盖造成损伤。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述第二双轴伸缩装置包括沿着第二方向对称设置的两个第二伸缩气缸，所述第二伸缩气缸的伸缩杆的端部上设置有封圈夹爪。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述封圈夹爪包括封圈夹爪本体，所述封圈夹爪本体的一端与第二伸缩气缸的伸缩杆的端部连接，所述封圈夹爪本体的另一端设置有至少一根封圈夹持拇指，所述封圈夹持拇指的夹持端上设置有夹持定位槽。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述封圈上料装置包括封圈上料支架、水平转盘、封圈挂接件，所述水平转盘的转轴呈水平方向转动设置在封圈上料支架的顶部，所述水平转盘靠近三轴机械手的一侧端面上沿周向均匀设置有若干封圈挂接件。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，还包括转动设置在封圈上料支架与水平转盘之间的竖直转盘，所述竖直转盘的转轴呈竖直方向设置，所述竖直转盘的转动端与水平转盘远离封圈上料装置的一侧连接。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，还包括竖直升降装置，所述竖直升降装置的升降端与竖直转盘连接。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述导向定位凸台包括定位台与导向台，所述定位台的底部与整料平台的顶部连接，所述定位台的顶部设置有导向台，所述定位台的外轮廓对应下盖的内轮廓设置，所述导向台为上小下大的锥台，且导向台的底部轮廓对应下盖的内轮廓设置。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述定位台与导向台的外表面上设置有聚氨酯涂层。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型通过在三轴机械手的移动端上沿第一方向的两侧设置第一双轴伸缩装置，并通过两侧的第一双轴伸缩装置的同步伸缩带动下盖夹爪同步靠近或同步远离，进而实现对下盖的便捷拾取；同时通过在三轴机械手的移动端上沿垂直于第一方向的第二方向的两侧设置第二双轴伸缩装置，并通过两侧的第二双轴伸缩装置的同步伸缩带动封圈夹爪同步靠近或同步远离，进而实现对封圈的便捷拾取；然后通过将下盖放置在整料平台上的定位凸台上进行定位，然后将封圈卡装在下盖外侧实现下盖与封圈的装配，大大提高了下盖与封圈之间的装配效率与装配精度；

（2）本实用新型通过在三轴机械手的一侧设置封圈上料装置，通过封圈上料装置中的竖直升降装置带动竖直转盘沿竖直方向移动，通过竖直转盘带动水平转盘沿竖直轴线转动，通过水平转盘带动封圈上料支架沿水平轴向转动，进而调节封圈上料的朝向与高度，使得封圈的上料与拾取更加方便快捷；

（3）本实用新型通过一次性拾取下盖与封圈，并将下盖与封闭圈放置在整料平台上的定位凸台上，通过定位凸台对封圈与下盖进行装配导向，使得封圈与下盖在装配初始时就保证了相对位置精度，进而有效保证了最终装配的精度要求。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为下盖夹爪与封圈夹爪的安装示意图；

图3为封圈上料装置的立体结构示意图；

图4为封圈上料装置的剖视图；

图5为整料平台的结构示意图。

其中：1-三轴机械手；2-整料平台；3-封圈上料装置；01-第一双轴伸缩装置；02-第二双轴伸缩装置；111-下盖夹爪；222-封圈夹爪；31-封圈上料支架；32-水平转盘；33-封圈挂接件；34-竖直转盘；35-竖直升降装置。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的一种高精度密封圈自动化装配装置，如图1-图5所示，包括三轴机械手1，所述三轴机械手1的前侧设置有整料平台2，所述整料平台2的顶部设置有导向定位凸台，所述三轴机械手1的左侧设置有封圈上料装置3，所述封圈上料装置3的上料端延伸至三轴机械手1的一侧；所述三轴机械手1的移动端上分别设置有伸缩方向相互垂直的第一双轴伸缩装置01与第二双轴伸缩装置02，所述第一双轴伸缩装置01的两个伸缩端沿第一方向相互靠近或远离，所述第二双轴伸缩装置02的两个伸缩端沿垂直于第一方向的第二方向相互靠近或远离；所述第一双轴伸缩装置01的两个伸缩端上相向设置有下盖夹爪111，所述第二双轴伸缩装置02的两个伸缩端上相向设置有封圈夹爪222。

三轴机械手1的移动端上的第一双轴伸缩装置01的两个伸缩端相互靠近或相互远离，进而带动两个下盖夹爪111相互靠近或相互远离，当两个下盖夹爪111相互靠近时对下盖的两侧进行夹持拾取，当两个下盖夹爪111相互远离时松开下盖。

三轴机械手1的移动端上的第二双轴伸缩装置02的两个伸缩端相互靠近或相互远离，进而带动两个封圈夹爪222相互靠近或相互远离，当两个封圈夹爪222相互靠近时对封圈的两侧进行夹持拾取，当两个封圈夹爪222相互远离时松开封圈。

三轴机械手1的移动端移动至右侧的下盖传输线处，通过第一双轴伸缩装置01带动两个下盖夹爪111相互靠近以夹持拾取下盖，此时下盖呈开口向下的状态。三轴机械手1将下盖放置在整料平台2顶部的导向定位凸台上，导向定位凸台的外轮廓与下盖的内轮廓对应设置，通过导向定位凸台的外轮廓与下盖的内轮廓之间的配合，进而实现对下盖的定位，避免下盖在后续安装封圈的过程中发生窜动。

两个下盖夹爪111相互远离以松开下盖，此时下盖暂存在整料平台2上。三轴机械手1的移动端移动至封圈上料装置3的上料端处，通过第二双轴伸缩装置02带动两个封圈夹爪222相互靠近以夹持拾取一个封圈。然后三轴机械手1带动封圈移动至整料平台2，并将封圈套装在下盖的外侧，实现封圈的安装。然后第一双轴伸缩装置01带动两个下盖夹爪111相互靠近再次夹紧下盖，然后将配合好的封圈与下盖同步移动至下料工位进行下料。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图2所示，所述第一双轴伸缩装置01为沿着第一方向设置的第一双轴伸缩气缸，所述第一双轴伸缩气缸的两个伸缩杆的端部上相向设置有下盖夹爪111，通过第一双轴伸缩气缸同步带动两个下盖夹爪111沿第一方向相互靠近或远离以实现对下盖的夹持或松开。

进一步的，所述下盖夹爪111包括下盖夹爪本体，所述下盖夹爪本体的一端与第一双轴伸缩气缸的伸缩杆的端部连接，所述下盖夹爪本体的另一端的夹持面上设置有聚氨酯垫层，通过设置聚氨酯垫层，能够增加下盖夹爪本体与下盖表面之间的摩擦力，避免下盖在移动过程中脱落。同时通过设置聚氨酯垫层，有效避免下盖夹爪本体划伤或压伤下盖表面。

进一步的，所述三轴机械手的移动端上设置有安装座，安装座上沿第一方向设置有第一双轴伸缩气缸。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，如图2所示，所述第二双轴伸缩装置02包括沿着第二方向对称设置的两个第二伸缩气缸，所述第二伸缩气缸的伸缩杆的端部上设置有封圈夹爪222。

两个第二伸缩气缸沿第二方向对称设置在安装座的两侧，通过两个第二伸缩气缸的同步伸缩带动两个封圈夹爪222相互靠近或远离以实现对封圈的夹持或松开。

进一步的，所述封圈夹爪222包括封圈夹爪本体，所述封圈夹爪本体的一端与第二伸缩气缸的伸缩杆的端部连接，所述封圈夹爪本体的另一端设置有至少一根封圈夹持拇指，所述封圈夹持拇指的夹持端上设置有夹持定位槽。两个封圈夹爪本体相互靠近时，进而带动位于封圈两侧的封圈夹持拇指相互靠近，直到两侧的封圈夹持拇指端部的夹持定位槽分别将封圈沿第二方向的两侧夹紧以实现对封圈的夹持。

进一步的，所述封圈夹爪本体的另一端排列设置有两根封圈夹持拇指，通过设置两根并排的封圈夹持拇指，使得夹紧封圈的接触点更多，进而保证封圈夹持的稳固性。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，如图3和图4所示，所述封圈上料装置3包括封圈上料支架31、水平转盘32、封圈挂接件33，所述水平转盘32的转轴呈水平方向转动设置在封圈上料支架31的顶部，所述水平转盘32靠近三轴机械手1的一侧端面上沿周向均匀设置有若干封圈挂接件33。

封圈挂接件33包括两根沿水平方向指向三轴机械手1设置的封圈挂柱，若干封圈挂设在两根封圈挂柱以保持稳定。同时通过水平转盘32的转动，进而带动若干封圈挂柱绕着水平方向的转轴进行转动，进而调节封圈的位置，使得三轴机械手1能够更加方便地从封圈挂柱的端部夹持拾取封圈。

进一步的，所述水平转盘32靠近封圈上料支架31的一端上设置有水平转轴，水平转轴通过轴承与封圈上料支架31的顶部转动连接，且封圈上料支架31的顶部还设置有水平转动电机，所述水平转动电机的输出轴通过联轴器与水平转盘32一端的水平转轴连接，进而通过水平转动电机带动水平转盘32进行转动。

本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，如图3和图4所示，还包括转动设置在封圈上料支架31与水平转盘32之间的竖直转盘34，所述竖直转盘34的转轴呈竖直方向设置，所述竖直转盘34的转动端与水平转盘32远离封圈上料装置3的一侧连接。

竖直转盘34的底部沿竖直方向设置有竖直转轴，竖直转轴通过轴承与封圈上料支架31的顶部转动连接，竖直转盘34的顶部设置有水平支架，水平转盘32一端的水平转轴通过轴承与水平支架转动连接，水平支架的另一侧设置有水平转动电机，水平转动电机的输出轴与水平转轴连接。通过竖直转盘34的转动进而带动水平转盘32绕着竖直轴线进行转动，进而方便封圈在封圈挂接件33处的上料，避免上料时封圈与三轴机械手1发生干涉。

进一步的，所述封圈上料支架31的顶部还设置有竖直转动电机，竖直转动电机的输出轴通过联轴器与竖直转盘34一端的竖直转轴连接，通过竖直转动电机即可带动竖直转盘34绕着竖直轴线转动。

本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。

实施例6：

本实施例在上述实施例1-5任一项的基础上做进一步优化，如图3和图4所示，还包括竖直升降装置35，竖直升降装置35的升降端与竖直转盘34连接。竖直升降装置35的升降端上设置有竖直支架，竖直支架上转动设置有竖直转盘34，竖直转盘34的顶部设置有水平支架，水平支架的顶部转动设置有水平转盘32。通过竖直升降装置35带动竖直转盘34与水平转盘32进行升降，进而调节封圈挂接件33上的封圈的高度，使得封圈的上下料更加方便。

进一步的，所述竖直升降装置35包括带有升降螺杆的螺杆升降机、螺纹套装在升降螺杆上的升降螺母座，升降螺母座通过连接螺栓与竖直支架连接。

进一步的，升降螺杆的一侧沿竖直方向平行设置有导向杆，竖直支架上对应导向杆设置有导向孔，通过导向杆与导向孔的配合进而实现对竖直支架升降的有效导向，使得竖直支架的升降更加平顺。

本实施例的其他部分与上述实施例1-5任一项相同，故不再赘述。

实施例7：

本实施例在上述实施例1-6任一项的基础上做进一步优化，如图5所示，所述导向定位凸台包括定位台与导向台，所述定位台的底部与整料平台2的顶部连接，所述定位台的顶部设置有导向台，所述定位台的外轮廓对应下盖的内轮廓设置，所述导向台为上小下大的锥台，且导向台的底部轮廓对应下盖的内轮廓设置。

由于导向台的顶部轮廓小于下盖的内轮廓，因此下盖能够顺利套装至导向台上，并通过导向台外轮廓从上至下依次增大进而对下盖进行导向，直到下盖通过导向台的底部套装至定位台上。由于定位台的外轮廓等于下盖的内轮廓，进而实现对下盖的定位。

进一步的，定位台与导向台的高度之和小于下盖内腔的深度，以使下盖能够完全套装在定位台与导向台上。

进一步的，所述定位台与导向台的外表面上设置有聚氨酯涂层，通过设置聚氨酯涂层，有效避免套装过程中下盖内表面的划伤或压伤。

本实施例的其他部分与上述实施例1-6任一项相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高精度密封圈自动化装配装置，包括三轴机械手（1），其特征在于，所述三轴机械手（1）的一侧设置有整料平台（2），所述整料平台（2）的顶部设置有导向定位凸台，所述三轴机械手（1）的左侧设置有封圈上料装置（3），所述封圈上料装置（3）的上料端延伸至三轴机械手（1）的一侧；所述三轴机械手（1）的移动端上分别设置有伸缩方向相互垂直的第一双轴伸缩装置（01）与第二双轴伸缩装置（02），所述第一双轴伸缩装置（01）的两个伸缩端沿第一方向相互靠近或远离，所述第二双轴伸缩装置（02）的两个伸缩端沿垂直于第一方向的第二方向相互靠近或远离；所述第一双轴伸缩装置（01）的两个伸缩端上相向设置有下盖夹爪（111），所述第二双轴伸缩装置（02）的两个伸缩端上相向设置有封圈夹爪（222）。

2.根据权利要求1所述的一种高精度密封圈自动化装配装置，其特征在于，所述第一双轴伸缩装置（01）包括沿着第一方向设置的第一双轴伸缩气缸，所述第一双轴伸缩气缸的两个伸缩杆的端部上相向设置有下盖夹爪（111）。

3.根据权利要求2所述的一种高精度密封圈自动化装配装置，其特征在于，所述下盖夹爪（111）包括下盖夹爪本体，所述下盖夹爪本体的一端与第一双轴伸缩气缸的伸缩杆的端部连接，所述下盖夹爪本体的另一端的夹持面上设置有聚氨酯垫层。

4.根据权利要求1所述的一种高精度密封圈自动化装配装置，其特征在于，所述第二双轴伸缩装置（02）包括沿着第二方向对称设置的两个第二伸缩气缸，所述第二伸缩气缸的伸缩杆的端部上设置有封圈夹爪（222）。

5.根据权利要求4所述的一种高精度密封圈自动化装配装置，其特征在于，所述封圈夹爪（222）包括封圈夹爪本体，所述封圈夹爪本体的一端与第二伸缩气缸的伸缩杆的端部连接，所述封圈夹爪本体的另一端设置有至少一根封圈夹持拇指，所述封圈夹持拇指的夹持端上设置有夹持定位槽。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种高精度密封圈自动化装配装置，其特征在于，所述封圈上料装置（3）包括封圈上料支架（31）、水平转盘（32）、封圈挂接件（33），所述水平转盘（32）的转轴呈水平方向转动设置在封圈上料支架（31）的顶部，所述水平转盘（32）靠近三轴机械手（1）的一侧端面上沿周向均匀设置有若干封圈挂接件（33）。

7.根据权利要求6所述的一种高精度密封圈自动化装配装置，其特征在于，还包括转动设置在封圈上料支架（31）与水平转盘（32）之间的竖直转盘（34），所述竖直转盘（34）的转轴呈竖直方向设置，所述竖直转盘（34）的转动端与水平转盘（32）远离封圈上料装置（3）的一侧连接。

8.根据权利要求7所述的一种高精度密封圈自动化装配装置，其特征在于，还包括竖直升降装置（35），所述竖直升降装置（35）的升降端与竖直转盘（34）连接。

9.根据权利要求1-5任一项所述的一种高精度密封圈自动化装配装置，其特征在于，所述导向定位凸台包括定位台与导向台，所述定位台的底部与整料平台（2）的顶部连接，所述定位台的顶部设置有导向台，所述定位台的外轮廓对应下盖的内轮廓设置，所述导向台为上小下大的锥台，且导向台的底部轮廓对应下盖的内轮廓设置。

10.根据权利要求9所述的一种高精度密封圈自动化装配装置，其特征在于，所述定位台与导向台的外表面上设置有聚氨酯涂层。

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